牛海平
摘 要:微型化学实验作为一种新理念、新技术在化学实验教学中得到应用。为了保护环境,培养高素质人才,通过课程改革进一步探讨应用微型化学实验的重要性,为微型化学实验的推广和改进提供一定的基础。
关键词:微型化学实验;应用;分析
一、微型化学实验的概念
微型化学实验简称ML,是由美国的Mayo博士和他的同事研究试用的一种新型试验方法。迄今为止,对微型化学实验的定义,国际上还没有一个标准的定论。目前存在两种观点:一种说法是“微型化学实验在获取所需化学信息实验原理与技术的同时尽可能地减少试剂量”。而另一種说法是“试剂用量要比相应的常规实验节省90%以上,并在微型化的仪器中进行”。后一种说法在国内化学界普遍接受。
二、微型化学实验的应用
微型化学实验在教学应用过程中注重少量试剂、简单仪器、安全操作、现象明显的同时,应该对传统实验模式和实验方法进行创新和变革。
1.实验中注重节约药品,减少污染
在微型化学实验中,从试剂方面尽可能减少,器皿上减少药品附着量。由于教材中部分试验未明确给出限量,大多数学生把握不好药品的用量,不仅会浪费药品,污染环境,也会影响实验科学性和严谨性,所以在实验教学过程中要给予学生正确的引导。
2.降低试剂浓度的同时,注重反应物的利用率和药品的循环利用
目前化学教材中,有些实验对药品浓度作了说明,有些没有。为了节约药品,减少污染,保证实验效果,师生共同对涉及药品浓度的实验进行研究,寻找最佳方案。根据实际情况利用现有资源和反应过程中的相关产物,这在提高能力的同时,增加了经济效益。
3.尽量在密闭条件下进行尾气吸收,并妥善处理实验产生的废弃物
在中学化学实验中,师生要从实验方法、仪器组合等方面重新设计,为了验证相关结论,把分散的试验串联起来,这样不仅可以预防有毒气体排放到空气中,而且可以节约药品,提高效能。对于实验中的废弃物,除了变废为宝外,其余要妥善、规范处理,将绿色意识渗透到生活中。
4.实验中注重安全,引进多媒体技术
微型化学实验虽然降低了部分实验的危险性,但仍然存在,所以学生在操作过程中始终以安全为前提,教师要反复提示,规范操作过程。有些实验可以借助多媒体技术,让学生增加兴趣的同时,也达到更好的实验效果。
5.实验中注重教学效果的保障
在教学过程中,每一组化学实验,教师可以从微型方面去思考,但不能一味地追求微型而影响了实验效果,或者说没有达到教学目标,这是在推广微型化学实验过程中最忌讳的一点。因此,在教学活动中,教师要根据实际情况,发挥常规实验与微型实验的特色优势,达到更好的教学效果。
6.实验中应以探索和改革为突破口
在实验教学达到目的的同时,应对演示实验的改进、绿色实验的设计、学生实验的微型创新、三废回收利用、研究性课题的介入等方面进行突破,以点滴事例去开拓学生思维,增强环保意识。
三、应用微型化学实验的分析
微型化学实验在化学教学中被广泛应用具有独特的现实意义。
1.应用微型化学实验,学生的发散思维和聚合思维得到了有效培养
发散思维和聚合思维作为培养高素质人才必不可少的两种因素,应用微型化学实验,一方面,学生可亲自动手进行验证性实验,在求同的过程中可以训练学生的聚合思维;另一方面,化学实验过程中存在着多种联系,大多数与反应条件有着密切关系,就同一个现象可以有不同的分析方法,这对学生发散思维的培养是一个很好的平台。
2.应用微型化学实验,提高学生关心社会、关心自然的情感
实验教学中追求微型化、药品微量化可以使环境污染大大减少,尾气吸收、废弃物的排放也比较容易处理,从而达到情感态度价值观的教育,尤其是微型化学实验本身就是对学生环保意识、社会责任感最现实的教育,从而增进学生热爱自然、关心社会的意识。
3.应用微型化学实验,提高学生综合素质
微型化学实验的微小简便、独有特色,无论从实验费用上,还是学生覆盖面上各层次的学校都有能力开展,使不同层面的学生都有机会去做,这样使学生的各种能力得到有效的提高。尤其是简明、和谐、新奇的仪器更能让学生产生一种美感——微型化学实验设计美、操作美、现象美。
4.应用微型化学实验,提高教师素质
微型化学实验的应用是对传统化学实验的一种挑战。化学教师在教学活动过程中不断地思考,面对不同学生实验中存在的问题需要进一步探究,从而对实验仪器、实验过程和实验方法进行创造性的改进,促使基本素养得到全面提升。
5.应用微型化学实验,有助于绿色化学观念的渗透
不同学校、不同学生通过微型化学实验的应用,使学生从一开始就考虑如何尽可能少地污染环境,或者是对于一个实验怎样设计在不影响效果的前提下,加入少量试剂,尽量少排放废弃物,这就有效地贯彻了绿色化学理念。学生通过这种思维的训练,可以将绿色意识进行渗透与延伸。
微型化学实验是一项绿色理念引领下的创新技术。作为化学教育工作者,为了深化教学改革,推进素质教育,培养新型人才,为了人类生存环境的改善,要尽最大可能推广微型化学实验,并不断地探索和改进,使我们明天的水更清、山更秀、空气更新鲜、家园更美好。
编辑 张珍珍